必修二第节《DNA分子结构》课件

1、第三章第三章 基因本质基因本质第第2 2节节 DNADNA分子结构分子结构. . . 1.DNA1.DNA分子的平面结构和空间结构分子的平面结构和空间结构；2.2.概述概述DNADNA分子结构特点分子结构特点；3.3.碱基互补配对原则碱基互补配对原则；4.4.对对DNADNA分子中的碱基数量和比例进行推算；分子中的碱基数量和比例进行推算；. . . 先带领学生进行脱氧核苷酸的复习，然后引导学生进行脱氧核苷酸模型、脱氧核苷酸连模型，DNA分子结构模型的构建，最后根据构建的模型总结DNA分子结构特点。 突出重点的方法：设计问题串的形式：如“DNA是双螺旋还是三螺旋？” “碱基排列在螺旋内侧还是外侧

2、？”“碱基对如何连接起来？”，进行不断地质疑和解疑；在“制作DNA分子双螺旋结构模型”的活动中，通过讨论和交流，建构以“基本单位脱氧核苷酸长链平面脱氧核苷酸双链立体双螺旋结构”的知识链，完成对DNA分子双螺旋结构的初步认识。如何有效地组织开展模型建构的活动是本节课的教学难点。突破该难点的方法拟采用课件动态的分步演示、教师恰当的示范、启发和引导、并注意直观教具（DNA分子双螺旋结构模型）的使用，帮助学生顺利完成该活动的基本内容。对于碱基互补配对本节课通过将DNA分子双链划出来，然后将上面的碱基分别命名为A1G1C1T1，A2G2C2T2的方法将两条链区分开，一点点引导学生自己推算出碱基互补配对的

3、原则。这种方法对于所有的碱基互补配对原则都适用，有的老师把这种方法称为万能法则。. . . AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类. . . DNA模型建构模型建构代表磷酸代表磷酸 D代表脱氧核糖代表脱氧核糖 代表代表4种碱基种碱基 代表连接各组分的化学键代表连接各组分的化学键 【模型建构模型建构1 1】: : 脱氧核苷酸脱氧核苷酸P. . . OHP OOHO=OP OOHO=OHHOH2OOH OH磷酸二酯键脱氧核苷酸如何形成脱氧核苷酸链脱氧核苷酸如何形成脱氧核苷酸链H.

4、 . . 【模型建构【模型建构2 2】一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链DNA模型建构模型建构. . . 比较各自制作的脱氧核苷酸链的模型，长链中比较各自制作的脱氧核苷酸链的模型，长链中碱基的排列顺序有什么差异？碱基的排列顺序有什么差异？ 比一比DNA分子具有多样性多样性. . . 沃森和克里克以威尔金斯和其同事富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋螺旋结构。富兰克林富兰克林DNA衍射图谱衍射图谱威尔金斯威尔金斯. . . . . . 沃森和克里克以威尔金斯和其同事富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋螺旋结构。富兰克林富兰克林DNA衍

5、射图谱衍射图谱威尔金斯威尔金斯. . . 思考：思考： DNA分子是三螺旋还是双螺旋结构？. . . 思考：思考：DNA分子的两条链是如何排列的？推测一推测一推测二推测二推测三推测三. . . 两条链中的碱基是排在侧，还是在侧？思考：思考：. . . . . . P4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PPP4 41 13 35 52 2oP4 41 13 35 52 20PP DNA双链双链-反向平行反向平行. . . 连接两条链的碱基如何配对?思考：思考：. . . 原因：原因：1、嘌呤碱是双环化合物，占有空间大；、嘌呤碱是双环化合物，占有空间大； 2、嘧啶碱是

6、单环化合物，占有空间小。、嘧啶碱是单环化合物，占有空间小。 . . . GTCADNADNA双螺旋结构模型的探索双螺旋结构模型的探索这给了我们什么启示？1952年查哥夫定量分析年查哥夫定量分析DNA分子的碱基组成，发现腺分子的碱基组成，发现腺嘌呤（嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。）的量。. . . A-T碱基对与碱基对与G-C碱基对具有相同的形状碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径分子具有稳定的直径，能够解释，能够解释A,T,G,C的数量关

7、系，同时也能解的数量关系，同时也能解释释DNA的复制。的复制。A=T , G=C. . . 碱基对碱基对另一碱基对另一碱基对 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。ATGC氢键氢键. . . . . . . . . 【模型建构【模型建构4 4】 DNA双螺旋结构双螺旋结构. . . 3、DNA中的碱基是如何配对的？它们位于中的碱基是如何配对的？它们位于DNA的的什么部位？什么部位？2、DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于位于DNA的什么部位呢？的什么部位呢？1、

8、DNA是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？是由几条链构成的？它具有怎样的立体结构？总结总结DNA分子的结构特点分子的结构特点. . . DNA分子的特性：多样性：多样性：DNADNA分子碱基对的排列顺序千变万化。分子碱基对的排列顺序千变万化。一个最短的一个最短的DNADNA分子也有分子也有40004000个碱基对，可个碱基对，可能的排列方式就有能的排列方式就有4 440004000种。种。特异性：每个特异性：每个DNADNA分子的碱基对的排列顺序是特定的。分子的碱基对的排列顺序是特定的。不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。对的排

9、列顺序肯定不同。遗传信息：遗传信息：DNADNA分子中的碱基对排列顺序就代表了分子中的碱基对排列顺序就代表了 遗传信息遗传信息。. . . DNA分子的分子的结构结构小结小结基本组成单位：四种脱氧核苷酸基本组成单位：四种脱氧核苷酸一分子含氮碱基一分子含氮碱基一分子脱氧核糖一分子脱氧核糖一分子磷酸一分子磷酸空间结构空间结构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构两条脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链 反向反向外侧：骨架外侧：骨架 内侧：碱基内侧：碱基氢键氢键碱基互补配对原则碱基互补配对原则分子结构的多样性和特异性分子结构的多样性和特异性五五种元素，三三种物质，四四种基本单位，两两条脱氧核苷酸链，一一种双螺

10、旋结构. . . u下面是下面是DNADNA的分子结构模式图，说出图中的分子结构模式图，说出图中1 11010的名称。的名称。 12345678109GTCA1. 1. 胞嘧啶胞嘧啶2. 2. 腺嘌呤腺嘌呤3. 3. 鸟嘌呤鸟嘌呤4. 4. 胸腺嘧啶胸腺嘧啶5. 5. 脱氧核糖脱氧核糖6. 6. 磷酸磷酸7. 7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸8. 8. 碱基对碱基对9. 9. 氢键氢键10. 10. 一条脱氧核苷酸链一条脱氧核苷酸链的的 片段片段. . . （1）图中脱氧核苷酸的数量是_个，碱基对有_对。（2）在双链DNA分子中，嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为_。（3）如图表示两个

11、脱氧核苷酸之间靠氢键相连，其中正确的是( )（4）已知G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键。若某DNA片段中，碱基对为n，A有m个，则氢键数为_。12345678109GTCA8 4 嘌呤数=嘧啶数(A+G=T+C)B3nm. . . （7）右侧DNA分子彻底水解彻底水解得到的产物是 ( ) A.脱氧核糖、核糖和磷酸 B.脱氧核糖、碱基和磷酸 C.核糖、碱基和磷酸 D.核糖核苷酸、碱基和磷酸（8）DNA中的遗传信息是指_（9）基因D与d的根本区别是 ( ) A.基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状 B.基因D、基因d所含的脱氧核苷酸种类不同 C.4种脱氧核苷酸的排列顺序不同 D.在

12、染色体上的位置不同12345678109GTCA（5）DNA的空间结构是_结构。双螺旋碱基对的排列顺序（脱氧核苷酸的排列顺序）（6）从图中可知，每个脱氧核糖连接着 _个磷酸。2BC水解水解的产物呢？. . . 图中图中1为为DNA分子片段的一分子片段的一条链，条链，2为碱基对，为碱基对，3为氢键，为氢键，4为一个脱氧核苷酸。为一个脱氧核苷酸。由图分析，可以看出由图分析，可以看出：(2)与与 、 之间的数量关系为之间的数量关系为1 1 1。(1)每个每个DNA片段中，游离的磷酸基团有片段中，游离的磷酸基团有2个。个。. . . (3)和和 之间的化学键为之间的化学键为磷酸二酯键磷酸二酯键，用限制

13、酶处理可切断，用限制酶处理可切断，用用DNA连接酶连接酶处理可连接，还可用处理可连接，还可用DNA聚合酶聚合酶连接。连接。(4) 和和 之间的化学键为之间的化学键为氢键氢键，可用解旋酶断裂，也可加热断，可用解旋酶断裂，也可加热断裂，裂，A与与T之间有两个氢键，之间有两个氢键，G与与C之间有之间有3个氢键。个氢键。(5)每个脱氧核糖连接着每个脱氧核糖连接着2个磷酸，每条单链上相邻碱基不直接个磷酸，每条单链上相邻碱基不直接相连。相连。(6)若碱基对为若碱基对为n，则氢键数为，则氢键数为2n3n，若已知，若已知A有有m个，个，则氢键数为则氢键数为3nm。. . . A 1T 2T 1A2G 1C 2

14、C 1G 2双链双链DNA分子中：分子中：A=T， G=C A+G=T+C =A+C=T+G= 50%任意两个不互补碱基之和任意两个不互补碱基之和且各占且各占DNA总碱基数的总碱基数的( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1不互补碱基之和的比值等于不互补碱基之和的比值等于1 . . . 1.在一条双链DNA分子中，腺嘌呤占35%，它所含的胞嘧啶应占（ ） A.15% B.30% C.35% D.70%2.在双链DNA中有鸟嘌呤P个，占全部碱基的比例为N / M （M2N），则该DNA分子中腺嘌呤的数目是（ ） A.P B.（PM /

15、N） + P C.（PM / 2N）P D.PM / 2NA 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2AC. . . 双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A 1 1+T1G 1 1+C1 1=nA 2 +T 2G 2 +C 2= nA+TG+C= nA 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。A+TA+T+G+CA 2 +T 2 +G 2 +C 2A 2 +T 2=A 1 +T 1 +G 1 +C 1A 1 +T 1

16、=. . . 3.某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少？30%A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2. . . 两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数.1nA 2+G 2T 2 +C2=T 1 +C 1=nA1+G 1A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2. . . 4.在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？5.若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.5 12.5

17、10.4 0.40.4 0.4A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2. . . 方法一： 设DNA分子共含100个碱基 根据题意G占整个DNA分子碱基的27%,一条链上的A占这条碱基18% 则G100 27%27，一条链上的A=5018%9. 在整个DNA分子中G=C 这个DNA分子中C27，则A+T100-（G+C）46 A=T 整个DNA分子中，A=T1/24623 一条链上的A=9， 则另一条链上有A23914 占该链比例为14/50100%28%6. 已知一条DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,，并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%，则另一条链上的A的比例是多少？A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2. . . 方法二：根据题意G占整个DNA分子碱基的27% DNA双链中G=C C占整个DNA分子碱基的27%,A+T占DNA分子碱基的46% A=T A占DNA分子碱基的23% 根据题意一条链上的A占这条碱基的18%，则该链上A占总碱基的9% 另一条链上A占总碱基的23%9%=14%,则占该链碱基的28%A 1T 2T 1A2G 1C 2C 1G 2. . . 2已知1个DNA分子中有1800个碱基对，其中胞嘧啶有1000个，这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的